萊斯大學研究人員，發(fā)現(xiàn)了通過將垃圾的碳基材料轉(zhuǎn)化為石墨烯的工藝，將我們每日丟棄的垃圾“變廢為寶”。
有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全球每年因腐爛而丟棄的食物多達30%-40%，困擾我們的還有全球大量的塑料垃圾。
閃蒸石墨烯
這種石墨烯的閃蒸加熱制造工藝方法的關(guān)鍵是溫度和時間。在這項研究中，科學家通過將碳基材料加熱到2726攝氏度，在短短10毫秒內(nèi)的閃蒸過程里就可以生成石墨烯薄片，所以科學家們稱之為“閃速石墨烯”（flashgraphene）。
這種“閃速石墨烯”技術(shù)既快速又便宜，能夠?qū)⒁粐嵜骸⑹澄餁堅蛩芰限D(zhuǎn)化為石墨烯，而成本僅為其他批量石墨烯生產(chǎn)方法所用成本的一極小部分。
這種閃蒸加熱過程幾乎不會耗費多余的熱量，幾乎將其所有能量都轉(zhuǎn)移到目標中。這比以前用來制造石墨烯的化學氣相沉積爐效率高出近三倍。
在閃蒸過程中，熱量集中在碳材料中，而周圍的反應器中則沒有熱量。所有多余的能量都以光，非常明亮的閃光形式散發(fā)出來，并且因為沒有任何溶劑，所以這是一個超級清潔的過程。
將材料放在兩個電極之間，并用短脈沖發(fā)射加熱材料，同時破壞其化學鍵。從而使非碳元素消失，而其余碳原子轉(zhuǎn)化為石墨烯。這從本質(zhì)上加快了碳演化成石墨基態(tài)的緩慢的轉(zhuǎn)化過程。由于熱尖峰而大大加速，材料在石墨烯階段的適當時刻停止了。
Tour說道，只在粘合混凝土的水泥中加入0.1%的閃蒸石墨烯，就可以將其對環(huán)境造成的巨大影響降低三分之一。據(jù)報道，每年生產(chǎn)水泥排放的二氧化碳大約占人類排放二氧化碳總量的8%。
電脈沖序列
依照上述制造閃蒸石墨烯的方法，實驗室改變了直接通過直流來提高碳源的溫度，而是將塑料廢料暴露于大約八秒鐘的高強度交流電中，然后進行直流震蕩。
該方法產(chǎn)出的是高質(zhì)量的渦輪層石墨烯，一種有價值的可溶物質(zhì)，可用于增強電子產(chǎn)品，復合材料等。我們在上述結(jié)論中證明了塑料可以轉(zhuǎn)換，但是石墨烯的質(zhì)量不如我們希望得好，現(xiàn)在通過使用不同的電脈沖序列，可以看出質(zhì)量上很大的不同。
研究人員正在努力改善其他材料（特別是食物垃圾）的閃速石墨烯工藝。他說：“我們正在努力產(chǎn)生一個良好的脈沖序列，以將食物垃圾轉(zhuǎn)化為非常高質(zhì)量的石墨烯，并盡可能減少排放?！?/p>
